共沉淀法制备铁锌基中高温煤气脱硫剂

采用共沉淀法制备Cu—Zn—Fe脱硫剂,优化共沉淀制备工艺。固定床实验结果表明,共沉淀溶液中金属离子总浓度为0．6mol／L,焙烧温度600℃,添加10％活性助剂Cu时所得Cu—Zn—Fe脱硫剂循环脱硫性能最佳,此时ZFDCu10脱硫剂的硫容可达到41．2gS／100g脱硫剂。XRD和SEM对铁锌基脱硫剂的表征结果表明,加入Cu助剂后少量的ZnO、CuO可阻碍ZnFe2O4晶粒聚集,增强铁锌基脱硫剂活性组分的分散性,避免大晶粒的ZnFe2O4硫化时形成较多的产物层而降低脱硫剂的利用率。实验结果为制备脱硫性能较好的Cu-Zn-Fe脱硫剂提供了理论依据。     

FeSO4/Ac脱硫剂脱硫性能的研究

为寻找经济适用且具有较高效率的烟气脱硫方法．研制了FeSO4／Ac脱硫剂。并对FeSO4／Ac脱硫剂的脱硫性能进行了实验研究。实验研究结果显示,烟气中O2、水蒸气含量的多少及脱硫温度的高低会影响FeSO4／Ac脱硫剂的脱硫性能。实验证明,当n(O2):n(SO2)=7～10、n(H2O)：n(SO2)=3～5、脱硫温度取120℃时,FeSO4／Ac脱硫剂具有良好的脱硫性能,脱硫效率可达92．1％～96．8％。FeSO4／Ac脱硫剂能够再生重复使用。采用水蒸气加热再生法对FeSO4／Ac脱硫剂进行再生,实验结果显示,经4次加热法再生的FeSO4／Ac脱硫剂的脱硫效率仍能达到91％。     

共沉淀法制备铁锌基中高温煤气脱硫剂简

采用共沉淀法制备Cu-Zn-Fe脱硫剂,优化共沉淀制备工艺。固定床实验结果表明,共沉淀溶液中金属离子总浓度为0.6 mol/L,焙烧温度600℃,添加10%活性助剂Cu时所得Cu-Zn-Fe脱硫剂循环脱硫性能最佳,此时ZFDCu10脱硫剂的硫容可达到41.2 g S/100 g脱硫剂。XRD和SEM对铁锌基脱硫剂的表征结果表明,加入Cu助剂后少量的ZnO、CuO可阻碍ZnFe₂O₄晶粒聚集,增强铁锌基脱硫剂活性组分的分散性,避免大晶粒的ZnFe₂O₄硫化时形成较多的产物层而降低脱硫剂的利用率。实验结果为制备脱硫性能较好的Cu-Zn-Fe脱硫剂提供了理论依据。     

高活性脱硫剂脱硫工艺的实验研究

对以粉煤灰为原料制备的高活性脱硫剂进行了半干法烟气脱硫实验研究，考虑添加剂、脱硫剂加入量、反应温度、烟气流量工艺因素的影响时该活性脱硫剂的脱硫性能；实验结果表明，加入添加剂后，脱硫效率提高1．5％～8．1％；当烟气流量〈2m^3／min，钙硫比取1．5—2．0范围时，脱硫效率较高；一定范围内反应温度变化对脱硫效率影响不大。     

紫外诱变选育脱硫微生物

为了深度脱除石油及其产品中的有机硫,实验从天津大港油田被原油污染的土壤中驯化、分离出对多种硫化合物具有一定脱除能力的枯草芽孢杆菌。以此枯草芽孢杆菌为出发菌株,紫外线为诱变剂进行诱变育种,经过多级水平筛选,并连续进行3次复证后,获得了脱硫效果显著,有效脱硫时间明显缩短的正突变脱硫菌种。该突变菌株对100μg／mLDBT脱硫反应24h,其平均比脱硫活性由突变前的3．78mmol／（h·g）提高到21．70mmol／（h·g）,诱变效果显著,并可直接应用于低硫油品的深度脱硫,有一定的实际应用价值。     

改性凹凸棒粘土脱硫剂脱除SO2

采用单因素法,在传统搅拌混合下,研究了煅烧温度、煅烧时间、酸碱浸渍等对改性凹凸棒粘土脱硫剂穿透硫容与最大硫容的影响.然后在超声波混合作用下,采用正交实验确定了超声时间、超声温度以及活性组分(CaO)、促进剂(V2O5)的复配比例.结果表明:(1)甘肃临泽凹凸棒粘土富Al、Mg、Fe,且其比表面积较大.(2)改性凹凸棒粘土脱硫剂最佳制备条件:煅烧温度300℃;煅烧时间2.0 h;酸碱浸渍最佳pH9～10;混合采用超声波,超声时间30 min;超声温度40℃;CaO质量分数30%;V2O5质量分数5%.采用在最佳条件下制备的改性凹凸棒粘土脱硫剂进行脱除SO2实验,其最大硫容为38.16%.(3)改性凹凸棒粘土脱除SO2的性能比工业Fe2O3脱硫剂强.(4)X射线衍射分析表明,改性凹凸棒粘土脱硫剂脱除SO2后,将SO2转变为SO2-4,从而达到完全脱除SO2的目的,这与红外光谱分析的结果一致.     

不同载体负载氧化铜常温脱除H_2S

通过沉淀法制备了纯CuO和3种CuO/SiO_2、CuO/ZrO_2和CuO/Al_2O_3负载型脱硫剂。利用固定床反应器进行了硫化氢吸附测试,并采用XRD、SEM、TEM、H2-TPR、比表面积和孔结构等表征技术对脱硫剂的结构进行了分析。结果表明,载体的存在明显提高了纯CuO脱硫剂的利用率和脱硫活性,其中以SiO_2为载体制备的脱硫剂性能最佳,硫容达14.3%,是纯CuO硫容的2.6倍;分析认为SiO_2抑制了CuO晶粒的形成,使得CuO/SiO_2脱硫剂的比表面积明显增大,活性组分的结晶度较差,因而有利于脱硫反应的进行。     

废活性炭微波再生新工艺的研究

提出用微波加热一二氧化碳活化法再生乙酸乙烯合成用触媒载体废活性炭工艺。采用条件实验法研究了活化时间、二氧化碳流量和微波功率对活性炭碘吸附值，亚甲基蓝吸附值和再生得率的影响，得到微波辐射加热二氧化碳活化再生乙酸乙烯用触媒载体废活性炭的最佳工艺条件为活化时间25min，二氧化碳流量0．2L／min，微波功率700w。在此条件下制得的活性炭碘吸附值为1158．02mg／g、亚甲基蓝吸附值为240mv,／g、得率为74．19％。并对活性炭进行了比表面积的测定和孔结构的分析，活性炭的比表面积为1308．13m^2／g，总孔容为0．76mL／g。     

改性凹凸棒黏土脱除120~#溶剂油硫化物的研究

以甘肃临泽产凹凸棒黏土(以下简称凹土)为原料制备吸附剂,对120#溶剂油进行脱硫实验,同时采用脱硫率、X射线衍射(XRD)和红外光谱(IR)对吸附剂进行了表征.结果表明:(1)以临泽凹土为原料制备吸附剂的最佳条件为焙烧时间3.0h、焙烧温度350℃、未精制吸附剂质量和溶剂油体积的比值1∶5 g/mL、脱硫时间75 min.按此最佳条件制备吸附剂,可将120#溶剂油含硫量由424 μg/g降至213 μg/g.脱硫率可以达到49.8％.(2)经过XRD及IR分析,120 #溶剂油中的硫被脱除后在吸附剂中以硫醚和CaS的形式存在.用浸渍法制备的吸附剂达到了一定的脱硫效果.     

固体超强酸SO4^2-／TiO2-SnO2／Ce^4＋光催化降解含酚废水

采用共沉淀-浸渍法制备了固体超强酸SO4^2-／TiO2-SnO2／Ce^4＋,并用XRD、SEM等方法对其结构进行了表征。以苯酚的光催化降解为反应模型,确定了最佳的工艺条件和催化剂再生方法。结果表明：在pH值为6,苯酚初始浓度为50mg／L,催化剂投加量4g／L,光照距离12cm,光照时间为150min,降解率达67．73％,添加助催化剂H2O2后,反应60min,苯酚降解率达到86．33％,催化剂的最佳再生方法是先用1mol／L的硫酸浸渍24h后,在450℃下焙烧6h。     

喷消石灰脱除垃圾焚烧炉尾气中HCl和SO2的试验研究

在日处理200t进口流化床垃圾焚烧炉上,进行烟气喷水降温加上喷消石灰粉末脱除尾气中的酸性气体HCl和SO2的试验研究,HCl和SO2浓度由布袋除尘器出口的在线气体分析仪测得,结果表明HCl和SO2的去除率在Ca/Cl摩尔比等于9时分别为80%和20%,说明该法消石灰利用率较低,宜改为半干法脱除HCl和SO2酸性气体,以便降低吸收剂用量,提高运行的经济性.     

生物膜填料塔SO2废气净化性能研究

采用生物膜填料塔净化SO2废气,研究结果表明:当气体流量从100L/h增加到300L/h时,SO2净化效率由86.4%下降到73.2%;生化去除量随着入口SO2气体浓度的升高而增大;随着温度的升高,SO2净化效率和生化去除量都随之提高,且20℃以上时,净化效率可达90.9%以上,生化去除量可达75 mg/L·h以上,更利于微生物降解SO2.     

高效喷淋泡沫脱硫技术及装置的应用

SO2是产生酸雨的主要气体,其主要来源于工业燃煤锅炉.以沈阳一家电厂为例,该厂选用新型高效的喷淋泡沫脱硫除尘器对锅炉排放的SO2进行治理.进入喷淋泡沫塔前的SO2平均浓度为2780 mg/m3,经脱硫后出塔平均浓度为289.3 mg/m3,去除率为89.6%.结果表明,这种有别于传统湿法的新型高效的喷淋泡沫脱硫技术及装置具有脱硫效率高、装置占地少、运行稳定、沉淀物易于回收利用等特点,对锅炉排放的SO2进行治理是非常有效的.     

电芬顿法去除兰炭废水COD

为处理高浓度生物难降解兰炭废水,考查了利用不锈钢作阳极和石墨气体扩散电极作阴极构成的电芬顿体系对兰炭废水COD的去除效果。系统地考察了空气流速、电流密度、溶液pH值及极板间距等因素对废水COD去除率的影响。电解过程的较佳条件:空气流速为2.5 L/min;电流密度为5.2 mA/cm2;溶液pH值为3;极板间距为2 cm。电芬顿法处理兰炭废水240 min之后,COD最高去除率可达78.62%,实现了对兰炭废水的预处理,为兰炭废水的处理提供了新的途径。     

尿素/高锰酸钾湿法烟气脱氮的试验研究

采用高锰酸钾和尿素配制成不同浓度的吸收溶液,在填有金属鲍尔环的管式吸收反应器中,对模拟烟气进行湿法烟气脱氮的研究。试验结果表明,用尿素和高锰酸钾配制成的吸收液进行湿法烟气脱氮,可以高效地脱除模拟烟气中的氮氧化物,高锰酸钾含量的增加可以显著提高脱氮效率,是决定脱氮效率高低的重要因素,在尿素和高锰酸钾含量分别为5%和0.60g/L时可以达到91.5%的平均脱氮效率;尿素含量、吸收液有效柱高和外加的SO2气体均对脱氮效率产生不同程度的影响。     

改性粉煤灰和高铁酸钾联合处理矿井水的研究

利用高铁酸钾处理经过改性粉煤灰混凝后的矿井水,形成改性粉煤灰和高铁酸钾联合处理矿井水工艺。研究表明,粉煤灰在使用硫酸改性前后,在投加量为50 g/L,对去除矿井水中浊度的变化是53.18～25.42 NTU,对COD_(Mn)的去除效率也由29%升高到50%;在改性粉煤灰中混入高铁酸钾5 mg/L时,矿井水中浊度和悬浮物分别降到18.3 NTU和10 mg/L,COD_(Mn)去除率为53.23%;此后,上清液中投加高铁酸钾10 mg/L时,水中的浊度由18.3 NTU降到5.1 NTU,悬浮物由10 mg/L降到3 mg/L,COD_(Mn)的总去除率也增加到68.88%。在使用该工艺进行小试时,改性粉煤灰用量为50 g/L,并在其中掺杂高铁酸钾5 mg/L,上清液再用10 mg/L的高铁酸钾处理后,出水水质都优于地表水环境质量Ⅳ级标准。     

Upgraded modified forms of bituminous coal for the removal of safranin-T dye from aqueous solution

Natural bituminous coal was used as a precursor in the synthesis of different modified products. The modification of coal was performed by treating it with nitric acid (N-coal), coating its surface by zinc oxide nanoparticles (Z-coal), and converting it into porous graphite (PG). The effect of modification processes on the structures, morphologies, and optical properties was followed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectrum (FT-IR), and UV/VIS spectrophotometer analysis. The surface of N-coal grains becomes smoother than the surface of raw coal grains due to the removal of the associated impurities and the formation of nitrogen function groups. For Z-coal, the whole surface of coal grains appears to be completely covered by agglomerated ZnO nanoparticles of massive density and irregular shapes. The average crystallite size of the formed ZnO is ~22.2 nm and density of dislocations is 2.029 × 10^?3 dislocation/nm². Also, the removal of safranin-T dye by natural bituminous coal and its modified forms was investigated as a function of contact time, adsorbent mass, initial dye concentration, and pH value. At pH 8, the PG showed higher efficiency (96%) than Z-coal (93.5%), N-coal (74.5%), and natural coal (62%) after 2 h for 0.1 g on 100 mg/L dye. The obtained results are well fitted by pseudo-second-order kinetic than by intraparticle diffusion and Elovich kinetic models for the adsorption by N-coal, Z-coal, and PG, whereas the adsorption by raw coal is well fitted with both pseudo-second-order and Elovich kinetic models. The Langmuir isotherm model fits well the equilibrium adsorption isotherm of safranin by raw coal and its modified forms. The values of maximum adsorption capacity were calculated for raw coal, N-coal, Z-coal, and PG to be 21.3, 27.4, 32.46, and 33.67 mg/g, respectively. A monolayer model with one energy and a monolayer model with two energies as advanced equilibrium models were investigated for more physical interpretation of the adsorption process. The calculated parameters (number of adsorbed molecules per site and number of receptor sites per unit mass) reflected the role of modification processes in the adsorption behavior of safranin.

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Graphical abstract High volatile bituminous coal and its modified forms have been used for the removal of Safranin-T dye from aqueous solution.

     

矿化污泥生物反应器处理生活垃圾填埋场老龄渗滤液

经长时间稳定化形成的矿化污泥中,含有种类丰富和数量繁多的降解性微生物,具有处理渗滤液的潜力。建立3个矿化污泥生物反应器,即C1(粉煤灰0%),C2(粉煤灰9.1%),C3(粉煤灰16.7%),以处理垃圾填埋场老龄渗滤液。在单级矿化污泥反应器中,当进水COD和NH3-N分别约为1350和900 mg/L时,水力负荷为17.7～70.8 L/(m3.d),COD去除率可超过65%,氨氮的去除率可超过94%。粉煤灰的加入一定程度上降低了COD去除率,但有助于氨氮的去除。在二级矿化污泥生物反应器中(即C3～C1串联),水力负荷为35.4 L/(m3.d)的工况下,当COD、TOC、IC和NH3-N分别为1 500～2 500,500～900,1 200～1 600和1 200～1 450 mg/L时,出水可达到COD<300 mg/L,TOC<180 mg/L,IC<100 mg/L,NH3-N<5 mg/L。但是,矿化污泥生物反应器对渗滤液总氮的去除率较低,仅为20%左右。     

褐煤对废水中酸性红B的吸附去除

选用褐煤作为廉价吸附剂,脱除模拟废水中染料酸性红B。研究了褐煤对废水中酸性红B的吸附动力学、等温吸附模式,考察了pH、褐煤投加量以及离子强度(NaCl)对吸附效果的影响。结果表明,吸附动力学较好地符合准二级速率方程(R2=1.000),并且以化学吸附为主;吸附等温式满足Langmuir方程(R2=0.986),最大单分子层吸附量为42 mg/g;废水中染料的去除率随溶液pH的减小而明显增加,在pH=1时,去除效果最好,证实吸附过程存在静电吸引及化学键合;在一定条件下,溶液中酸性红B的去除率随褐煤投加量增加而增加;吸附效果随溶液中离子强度(NaCl)的增加而增强。说明褐煤可以作为一种廉价吸附材料,用于处理含染料废水。     

北京市燃煤的空气质量影响及其控制研究

建立了2005年北京市燃煤污染源排放清单,利用MM5-CMAQ模型计算了各区县各行业燃煤对北京市空气质量的影响。研究表明,2005年1月北京市燃煤源对各监测站点SO_2浓度的贡献在70%以上,对PM_(10)和NO_x浓度的贡献约为20%～40%和10%～30%;7月本地燃煤源对SO_2浓度的贡献在40%～50%左右。1月采暖锅炉对空气质量影响最大,占50%～70%;7月电厂的影响最大。依据北京市奥运空气质量保障方案以及"十一五"期间能源规划,建立了2010年燃煤污染源大气排放的规划情景,并模拟了各规划措施对大气质量的改善效果。通过实施电厂脱硫脱硝除尘、炼焦工业停产、钢铁行业和水泥行业搬迁减产、供热锅炉改造、平房用煤改造等措施,与2005年相比,SO_2平均浓度下降30%左右,NO_x和PM_(10)浓度的下降幅度15%。